岷江上游聚落生态位内部土地利用变化特征

山区人类生产和生活对土地利用的影响主要集中在聚落生态位内,以山区聚落生态位为研究单元,可有效揭示山区微观尺度土地利用的动态变化过程和人地作用机制。利用遥感资料和GIS技术,研究1999—2009年岷江上游干旱河谷区聚落生态位内部土地利用时空分布及其变化特征,研究结果表明：（1）10年间聚落生态位内耕地显著减少,而草地和林地明显增加;（2）聚落生态位内土地利用在海拔2001~2900 m、坡度15°~35°分布最为集中,在坡向上呈现南坡高于北坡,东坡高于西坡的特征;（3）聚落生态位内高山区土地利用结构趋于有序,而低山区-高半山区土地利用结构趋于无序。岷江上游聚落生态位内部土地利用正处于快速调整阶段,耕地呈现出明显的非农化特征（耕地→草地、耕地→生态林、耕地→经果林）,这种土地利用变化主要是聚落人口空心化、生态保育政策和比较利益共同驱动作用的结果。     

松嫩平原沙丘-草甸复合生态系统土壤水分和盐碱时空变化特征

在时间和空间尺度上,利用烘干法(105℃)、pH计和电导仪测定沙丘、草甸、沙丘和草甸结合部位,5—9月的0~300 cm土层土壤垂直剖面的土壤水分含量(SWC)、电导率(EC)和pH,来探究松嫩平原典型的沙丘-草甸复合生态系统中土壤水分和盐碱的时空分布特征。结果表明：不同部位平均土壤含水量存在极显著差异,草甸平均土壤含水量比结合部和沙丘分别高20.5%和52.7%。9月份结合部0~20 cm土层土壤含水量较高,而30~150 cm土层的土壤含水量较低。7月份草甸0~10 cm土层的平均土壤含水量较低,10~150 cm土层中平均土壤含水量随土壤深度增加而降低。不同部位的EC和pH也存在极显著差异,草甸区和结合部极显著高于沙丘,草甸的EC值比结合部高39.8%。7月份草甸0~10 cm土层和9月份30~70 cm土层有较高的EC和pH,9月结合部0~10 cm土层中有较高的EC和pH。土壤表面的盐碱化主要出现在7月和9月的草甸和结合部,而且两者盐碱化程度的不同主要是由物种、土壤和地下水位差异决定。     

不同土地利用方式下土壤水分动态及对降水的响应——以青海省互助县浅山旱地为例

摸清青海旱作农业区土壤水分动态变化对保障农作物产量形成和粮食生产安全具有重要意义。采用野外采样结合统计学方法,探究青海互助浅山旱地不同土地利用方式下土壤水分季节动态、垂直剖面特征及土壤水分对降水的响应。结果表明：（1）不同土地利用方式下耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态存在明显的干湿周期变化,土地利用方式对土壤水分季节变化影响不显著(P>0.05),降水事件、降水量级是影响耕作层(0~30 cm)土壤含水量季节动态的主导驱动力;（2）0~30 cm土层是雨养耕作层,典型土壤含水期分为干旱期、湿润期、常态期和过渡期,土壤干旱发生一般由表层开始,随着土壤水分耗损加重土壤干旱逐渐向深层土壤延伸;（3）4种土地利用方式的土壤水分动态变化与前期累计降水量变化基本一致,亚表层(10~20 cm)和深层(20~30 cm)土壤含水量与前期累计降水量极显著相关性(P<0.01)。因此,在干旱事件频繁的青海旱作区发展“浅埋滴灌技术”是寻求土壤供水平衡的有效路径。     

六道沟流域不同坡位不同土地利用方式下 的土壤持水特征研究

为了恢复黄土高原典型水蚀风蚀交错带六道沟流域的脆弱的生态环境,本文对六道沟流域不同坡位不同土地利用方式的土壤进行采样调查,利用高速离心机测定土样的水分特征曲线,评价了该流域土壤的持水特征和水分有效性。结果表明：A值、S(C(θ)=10^-2)值及A*B值适合用于评价六道沟流域内的风沙土的土壤持水性能;在坡上位,土壤持水性能及水分有效性顺序为：农地＞柠条、沙蒿地＞杨树林地;在坡中位,农地的土壤持水性能与土壤水分有效性最高,杨树林地的最差;在坡下位,柠条地的持水性能及土壤水分有效性高于荒草地、杨树地和柠条、沙蒿地。本区域应选择土壤持水性能和水分有效性高的柠条、沙蒿灌木植物进行生态恢复。     

不同林地土壤有机碳储量及垂直分布特征

本文研究了黄土高原子午岭林区天然柴松林、辽东栎林及人工油松林3种林地土壤有机碳储量及其垂直分布特征。结果表明：1) 3种林地土壤有机碳含量分别为13.67g/kg、13.95g/kg、11.43g/kg,并随着土壤深度的增加呈现递减的趋势,不同林分变化幅度差异不同,且各土层间达到显著性水平;2) 3种林地土壤有机碳密度差异显著,土层间变化范围为0.53～3.53 kg/m2,并随土壤深度增加而减少。整个土壤垂直剖面,碳密度在9.38～11.43 kg/m2 之间,其中0-50cm深度碳密度的贡献率达80%以上;3) 3种林地土壤碳储量偏低,平均为105.2t/hm2;林分间差异较大。     

乌兰布和沙区不同供水量下杨树林地土壤水分和温度效应研究

为了提高干旱区水资源利用率,确定沙区杨树人工速生林的合理供水量,实现杨树人工林的科学化管控目标,通过4年定位观测试验,研究了乌兰布和沙区‘小美旱杨’林地不同年供水量(1500、3000、4500、6000、7500 m3/hm2)下的土壤水分和温度效应。结果表明,不同供水量对土壤的增湿效应存在差异。各土层、各月土壤含水量均随供水量的增加而增加;最大年供水量的土壤含水量峰值出现在7月,而其他的出现在6月;‘小美旱杨’速生丰产的年供水量阈值为7500 m3/hm2,它能使剖面土壤水分补给层达70 cm以上,且补给层以及6-9月高温时期的土壤含水量均保持在20%以上;供水量越大,土壤含水量随树龄增加而降幅越大。年供水量每增加1500 m3/hm2可提高土壤贮水量4.69%~7.43%,增加土壤有效含水量1.42%~15.5%;供水量对田间持水量影响不明显;随供水量的增加,土壤水分亏缺明显趋于平缓,土壤温度递减,在同一土层内下降1.66~3.26℃,沿剖面向下降低8.64~9.66℃。最小和最大供水量应分别在4月低温期和7月高温期进行,以满足林木生长的水分和温度之需。     

的土壤持水特征研究

 为了恢复黄土高原典型水蚀风蚀交错带六道沟流域的脆弱的生态环境,本文对六道沟流域不同坡位不同土地利用方式的土壤进行采样调查,利用高速离心机测定土样的水分特征曲线,评价了该流域土壤的持水特征和水分有效性。结果表明：A值、S(C(θ)=10^-2)值及A*B值适合用于评价六道沟流域内的风沙土的土壤持水性能;在坡上位,土壤持水性能及水分有效性顺序为：农地＞柠条、沙蒿地＞杨树林地;在坡中位,农地的土壤持水性能与土壤水分有效性最高,杨树林地的最差;在坡下位,柠条地的持水性能及土壤水分有效性高于荒草地、杨树地和柠条、沙蒿地。本区域应选择土壤持水性能和水分有效性高的柠条、沙蒿灌木植物进行生态恢复。     

中梁山岩溶槽谷区不同土地类型土壤生态化学计量学特征

为阐明中梁山岩溶槽谷区不同土地类型土壤养分的空间分布特征及其影响因素,运用地统计学理论和实验室分析方法,以中梁山槽谷区典型耕地、荒草地和林地为研究对象,分析不同土地类型、不同土层深度(0~15、15~30、30~45 cm)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)空间分布规律和生态化学计量学特征。结果表明：3种土地类型土壤SOC、TN和TP含量的平均值分别为20587.8、1472.8、598.9 mg/kg,SOC和TN空间变异性较大,TP变异性较小。土壤C、N、P含量随土层深度的增加而降低。SOC、TN含量为：林地＞荒草地＞耕地;TP 含量为：耕地＞荒草地＞林地。土壤C/N、C/P 和N/P 空间变异较大（变异系数CV＞28%）,C/N值变化范围为5.04~41.2,平均值为14.1;C/P 值变化范围为11.02~105.42,平均值为37.28;N/P 值的变化范围为0.99~6.32,平均值为2.71。不同土地类型土壤C/N 差异不显著,C/P、N/P值差异显著。C/N 值为林地＞耕地＞荒草地,C/P、N/P 值为林地＞荒草地＞耕地。耕地土壤SOC、TN和TP之间有显著的相关关系(P＜0.01),线性拟合度较高;荒草地和林地的TN与TP、SOC与TP相关性不太明显,线性拟合度较低。C、N、P 含量及其生态化学计量值受土壤理化性质、土地类型和人类活动等因子影响。通过对土壤理化性质分析表明：土壤TN、SOC和碱解氮是影响土壤C/N、C/P 和N/P 值的主要因素。中梁山岩溶槽谷区土壤C、N、P含量和C/N/P 值受土地类型、土壤理化性质、人类活动等因素影响较为明显,空间变异性较大。在实际土地利用过程中,要根据不同类型土壤养分状况,因地制宜、科学合理的利用土地,减少土壤养分流失。     

植物篱模式下土壤水分特征变化研究

通过对不同土地利用类型下土壤水分空间变化进行研究,结果表明:土壤含水量与土壤容重呈负相关,相关系数为-0.095;不同土层土壤水分变化呈中等变异性,40-60 cm土壤水分变异性达0.989;不同土地利用类型下,土壤含水量差异显著(P>0.05),植物篱不种植农作物(T3)土壤含水量最高(21.25),其次为草地(T4)(20.62),而受人类活动严重干扰下的植物篱+农作物(T1)、农作物(T2)土壤含水量最低;T2田间持水量随深度增加呈递减趋势,其余利用类型土地田间持水量在0～40 cm土层呈下降规律,至40 cm附近为最低值,然后随深度进一步增加呈缓慢升高趋势.     

黄土高原杨树人工林的细根生物量与碳储量研究

为了解细根生长、周转及其对土壤碳库的贡献,以太原地区杨树人工林(Populus tomentosa)为研究对象,采用连续取土样法及分解袋法,研究了细根(＜ 2 mm)的垂直分布、季节动态、年生产量及碳储量。结果表明：0~40 cm土层细根生物量为241.8 g/m2,其中活细根生物量为168.0 g/m2,约占细根总生物量的69.5%。细根主要集中于0~10 cm土层,且随土层加深而递减。细根生物量还具有明显的季节变化,最大值出现在8月,最小值出现在4月。细根年分解量为35.3 g/m2,年死亡量为98.2 g/m2。细根年生产量估计为216.6 g/m2,年周转率为1.29次。0~40 cm土层细根总碳储量为97.4 g?C/m2,每年由于细根死亡向土壤碳库输入的碳量约为39.6 g?C/m2。土壤全氮含量和土壤含水量是影响细根垂直分布的主要因素,而细根季节动态与土壤水分及气候特点密切相关。由于本研究区地处黄土高原,土壤水分短缺是导致细根生产量偏低的主要原因,且影响细根周转及其向土壤有机碳库的碳输入。     

宁南黄土丘陵区不同生态恢复与重建中的土壤水分变化研究

针对宁南黄土丘陵区存在的生态脆弱、环境恶化的突出问题,对黄土丘陵区不同生态恢复过程中的土壤水分变化进行了研究。研究结果表明：在退化山地的植被恢复过程中, 0~60cm土层,土壤水分含量随恢复年限的增长而增加,在60cm土层以下,土壤含水量随着退耕年限的不断增长不断减小;对于不同恢复方式的土壤水分含量,88542水平沟>人工草地>鱼鳞坑>天然草地;对于不同植被类型的土壤水分含量,草地>灌木地>林地;对于不同地形的土壤水分含量,阴坡>半阴坡>阳坡,坡下部>坡中部>坡上部,并且随着坡度的不断增加,土壤水分含量不断减小。     

干旱区绿洲棉田土壤CO2通量变化特征及温湿度影响分析

为了研究不同管理模式下干旱区绿洲棉田土壤CO2通量差异以及与土壤温湿度间的关系,可以为评价绿洲棉田生态系统对大气CO2的源/汇贡献提供参考依据。采用Li-8100土壤碳通量测量系统对天山北坡中段绿洲棉田土壤CO2通量进行动态测定,分析了土壤CO2通量的日、月变化特征及温湿度的影响。结果表明：在2009年5-10月土壤CO2通量日变化和月变化过程均为单峰型。滴灌地、漫灌地、弃耕地的土壤CO2通量（晴天）日均值分别为3.45、3.37、1.63 μmol/(m2?s);峰值出现在15:00-20:00,谷值出现在4:00-6:00,6、7月土壤CO2通量高于其他月份;土壤CO2通量与温度呈不同程度的指数正相关性,气温、5 cm地温较好地解释土壤CO2通量的变异量。土壤CO2通量与土壤湿度的相关性随着深度的变化表现不一;降水、灌溉等湿润事件对土壤CO2通量具有促进作用,多元回归分析模型可以解释67.4%的棉田、79.6%弃耕地土壤CO2通量受温度和湿度的共同控制。     

辽西北沙地流动沙丘土壤水分时空变化特征研究

以辽西北沙地流动沙丘为对象,研究了土壤水分运动的时空变化特征。结果表明：流动沙丘土壤含水率的时间变化与降雨有密切关系,春季土壤含水率较低,为0.1%~3.1%;夏季土壤含水率较高,为2.5%~5.1%;秋季土壤含水率略高于春季,为2.2%~3.6%。土壤含水率垂直变化位为：0~10cm土壤含水率变异程度较大,受降雨和蒸发影响强烈;10cm~80cm变异程度相对小些;80cm~120cm土壤含水率比较稳定。流动沙丘不同部位的土壤含水率受干沙层厚度频繁变化和降雨量影响显著,阴坡底含水率＞阳坡底＞阳坡中＞丘顶＞阴中。     

纸坊沟流域生态经济系统演变规律研究 —兼论“退耕还林（草）”下生态经济系统演变规律

生态经济系统演变过程分为4个阶段，纸坊沟流域经过20余年的综合治理初步步入第Ⅲ阶段；以纸坊沟流域为例，在分析不同阶段系统演变驱动力的基础上，研究了生态经济系统演变规律：（1）生态系统对经济系统作用的滞后性，（2）系统结构决定系统功能，但人类根据自己的需要通过对系统功能的预期，调整系统结构，（3）生态经济系统循环中的投入主体在不同阶段具有不同表现形式。探讨了“退耕还林（草）工程”下生态经济系统“凸变”演替的具体表现，即“退耕还林（草）工程”是对资源需求量的强制规定，“退耕还林（草）工程”经济补偿政策使生产经营者对资源的需求量减少，退耕还林（草）”工程使实施区域直接过度到第Ⅱ阶段后期或第Ⅲ阶段。     

不同利用方式下棕壤及其各级微团聚体中微生物量碳、氮的变化

采用熏蒸-提取法研究了耕地、园地、林地三种利用方式下棕壤及其各级微团聚体中微生物量碳、氮的变化。研究结果表明：（1）不同利用方式下棕壤微生物量碳、氮的变化趋势均为<10μm微团聚体>原土>10~50μm微团聚体>50~250μm微团聚体,且经方差分析可知,除原土与10~50μm微团聚体中微生物量氮含量差异不显著外,均达到显著或极显著水平。不同利用方式之间微生物量碳、氮含量为林地>园地>耕地,土地利用方式对微生物量碳、氮含量有极显著的影响。（2）微生物量碳/有机碳、微生物量氮/全氮的比值表现为原土及<10μm、10~50μm微团聚体中均为林地最低,不同利用方式下土壤有机质输入的质的差别造成了这一结果。     

西藏尼洋河中上游流域不同土地利用方式土壤养分含量差异分析

为研究西藏尼洋河中上游流域不同土地利用方式土壤养分含量变化特征,以尼洋河中上游流域耕地、草地和林地为研究对象,采用标准取样法分层采集土壤样品216份(0~10、10~20、20~30 cm),并测定土壤全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷和有机质。结果表明,西藏尼洋河中上游流域土壤有机质、全氮、碱解氮含量,林地>草地>耕地,且三者之间均表现出显著差异(P<0.05)。草地和林地的全钾含量相差不大,速效钾含量林地>草地>耕地。在不同土地利用方式下土壤全量养分和速效养分的分布均表现出一定的表聚性,0~10 cm深度土壤全量养分和速效养分的含量明显高于10~20 cm和20~30 cm,且三者之间表现出显著差异(P<0.05)。研究区3种土地利用方式下林地土壤中的碱解氮平均含量最大,耕地的含量最小。耕地的土壤速效磷平均含量(19.47 mg/kg)显著大于草地(5.73 mg/kg)和林地(5.19 mg/kg)平均含量。上述结果说明长期开展植被恢复能够提升尼洋河中上游流域流域的土壤质量。研究结果为改良该区域的土壤效应提供了基础支撑。     

吉林省西部盐碱地5种林分类型土壤改良效果研究

为揭示吉林省西部盐碱地不同林分类型的土壤改良效果,以松原市乾安县分布的柽柳林、黑杨林、油松林、黑杨白榆混交林及枸杞林5种典型林分为研究对象,未造林地作为对照,通过野外调查与室内分析相结合,对各林分0~30 cm土层深度的土壤理化性质进行分析。结果表明：5种林分对土壤理化性质均有一定程度的改善,与未造林地相比,5种林分均表现为土容重减小,孔隙度增加,土壤渗透性能得到改善。各林分对0~10 cm表层盐碱土pH有明显的降低作用,与对照相比降低了3.69%~7.50%。林地土壤养分含量与未造林地相比有显著提升,各土层深度林地土壤有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量均大于未造林地,土壤养分主要集中于0~20 cm土层深度,呈表聚现象。通过主成分分析法对14个土壤改良评价指标进行综合评价,其综合得分由大到小依次为：枸杞(43.81)>柽柳(40.79)>黑杨白榆混交林(40.33)>黑杨(39.31)>油松(39.03)>未造林地(33.55)。结果表明5种人工林均能够改善土壤理化性质,在吉林省西部地区通过植被恢复进行盐碱地改良时,可考虑枸杞与柽柳为优选树种。     

黄前流域土壤侵蚀特征及其与环境影响因子关系

以黄前流域为研究对象,以减少水土流失为目的,运用3S软件和水土保持相关理论,通过对2008年ALOS影像解译,研究黄前流域内土地利用、坡度、高程和植被盖度因子对土壤侵蚀的影响。结果表明：流域内土壤侵蚀强度类型以轻度侵蚀和中度侵蚀为主;侵蚀主要发生在坡度为5°~35°、高程200~800 m、植被盖度45%~75%的林地和园地。水土流失区域主要发生在人类活动剧烈的园地,说明人类活动对流域的土壤侵蚀有很大的影响。